[发明专利]一种发电机励磁装置

说明书

本发明公开了一种发电机励磁装置，涉及同步电机励磁控制领域，旨在将强励功能从原有的励磁系统中分离开来，有效降低变压器二次侧绕组的电压及容量，进而降低成本，提高系统可靠性。本发明技术要点包括：正常励磁电源、N个整流桥及控制器；N个整流桥的第一输入端均与正常励磁电源的一端连接，N的整流桥的第二输入端均与正常励磁电源的另一端连接；N为大于0的整数；还包括强励电源及第N+1个整流桥；第N+1个整流桥的第一输入端与强励电源的一端连接，第N+1个整流桥的第二输入端与强励电源的另一端连接；N+1个整流桥的正相输出端连接在一起，反相输出端连接在一起；控制器与各个整流桥具有信号连接等。

技术领域

本发明涉及同步电机励磁控制领域，尤其是一种发电机励磁装置。

背景技术

同步发电机励磁系统为发电机提供励磁电流。正常运行时，提供的可调节的直流励磁电流，励磁电流一般小于额定励磁电流，当发电机超负荷运行时，励磁电流有可能达到额定电流的1.1倍。

励磁系统还有一个重要功能，就是当发电机机端或电网发生短路时，发电机进入强励运行工况需要提供较高的强励电压和电流，该电压可能达到额定励磁电压的2-3倍，该电流有可能达到额定励磁电流的1.6-2倍。为了满足两倍的励磁电压和两倍的励磁电流，就要求励磁变压器二次侧绕组电压高容量大，远高于额定运行的要求，这样一来便增加了设备成本，运行工况也由于电压高而变得恶劣。图1示出了现有的发电机励磁装置。

例如，现有的自并励励磁系统通过励磁变压器接到发电机机端，励磁变压器的二次侧电压设计较高。如一台1000MW的发电机，其额定励磁电压约为500V，额定励磁电流约为5000A，为了满足强励设计，励磁变压器的二次侧电压将达到850V-950V，励磁变压器的容量达到7200KVA-7800KVA。正常运行时，由于励磁变压器二次侧电压很高，整流桥控制角约为70°-80°之间，整流桥在深控状态，谐波很大，换相尖峰很大，因而变压器功率因数低，损耗大，而且成本高。由于整流桥深控，还会产生励磁电流的谐波，从而引起发电机轴电压。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种发电机励磁装置，旨在将强励功能从原有的励磁系统中分离开来，有效降低变压器二次侧绕组的电压及容量，进而降低成本，提高系统可靠性。

本发明采用的技术方案包括：

正常励磁电源、N个整流桥及控制器；N个整流桥的第一输入端均与正常励磁电源的一端连接，N的整流桥的第二输入端均与正常励磁电源的另一端连接；控制器与各个整流桥具有信号连接；N为大于0的整数；

还包括强励电源及第N+1个整流桥；第N+1个整流桥的第一输入端与强励电源的一端连接，第N+1个整流桥的第二输入端与强励电源的另一端连接；

N+1个整流桥的正相输出端连接在一起，反相输出端连接在一起；N+1个整流桥的正相输出端与反相输出端之间接有负载；

所述第N+1个整流桥也与控制器具有信号连接；

所述控制器用于检测发电机机端电压，并在发电机机端电压小于第一设定值时停止向第1~N个整流桥输出脉冲控制信号同时向第N+1个整流桥输出脉冲控制信号，在发电机机端电压大于第二设定值时向第1~N个整流桥输出脉冲控制信号同时停止向第N+1个整流桥输出脉冲控制信号；

正常励磁电源电压低于所述强励电源的电压。

进一步，所述控制器还用于在发电机机端电压大于第二设定值时或者向第N+1个整流桥输出脉冲控制信号持续设定时间后向第1~N个整流桥输出脉冲控制信号同时停止向第N+1个整流桥输出脉冲控制信号。

进一步，所述正常励磁电源为第一变压器的励磁绕组，所述强励电源为第二变压器的励磁绕组。